第3节电容器与电容带电粒子在电场中的运动【基础梳理】提示:异种中和容纳电荷mv2-mvqU类平抛运动合成分解匀速直线匀加速直线电子枪【自我诊断】判一判(1)电容是表示电容器储存电荷本领的物理量.()(2)放电后的电容器电荷量为零,电容也为零.()(3)一个电容器的电荷量增加ΔQ=1.0×10-6C时,两板间电压升高10V,则电容器的电容C=1.0×10-7F.()(4)带电粒子在匀强电场中可以做匀加速直线运动.()(5)示波管屏幕上的亮线是由电子束高速撞击荧光屏而产生的.()(6)带电粒子在电场中运动时重力必须忽略不计.()提示:(1)√(2)×(3)√(4)√(5)√(6)×做一做一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是()A.C和U均增大B.C增大,U减小C.C减小,U增大D.C和U均减小提示:选B.由公式C=知,在两极板间插入一电介质,其电容C增大,由公式C=知,电荷量不变时,U减小,B正确.电容器及电容器的动态分析【知识提炼】1.电容C是用比值定义法定义的物理量.电容器的电容C可以用比值来量度,但电容器的电容C与Q、U的大小无关.2.两类动态问题的分析过程(1)第一类动态变化:两极板间电压U恒定不变(2)第二类动态变化:电容器所带电荷量Q恒定不变【典题例析】(2019·4月浙江选考)下列器件中是电容器的是()[解析]A是滑动变阻器,C是电阻箱,D是定值电阻,B是电容器,故B正确.[答案]B【题组过关】考向1对电容的理解1.(2019·4月浙江选考)下列式子属于比值定义物理量的是()A.t=B.a=C.C=D.I=解析:选C.时间是基本物理量,t=不是时间的比值定义式,故A错误;加速度的比值定义式应为a=,故B错误;C=是电容的比值定义式,故C正确;电流的比值定义式应为I=,故D错误.考向2两极板间电压U恒定不变2.(多选)(2020·舟山质检)如图所示,电路中A、B为两块竖直放置的金属板,C是一只静电计,开关S合上后,静电计指针张开一个角度,下述做法可使静电计指针张角增大的是()A.使A、B两板靠近一些B.使A、B两板正对面积减小一些C.断开S后,使B板向右平移一些D.断开S后,使A、B正对面积减小一些解析:选CD.静电计显示的是A、B两极板间的电压,指针张角越大,表示两板间的电压越高.当合上S后,A、B两板与电源两极相连,板间电压等于电源电压不变,静电计指针张角不变;当断开S后,板间距离增大,正对面积减小,都将使A、B两板间的电容变小,而电容器所带的电荷量不变,由C=可知,板间电压U增大,从而静电计指针张角增大,所以选项C、D正确.考向3电容器所带电荷量Q恒定不变3.(多选)如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板间的电势差U,现使B板带正电,则下列判断正确的是()A.增大两极板之间的距离,静电计指针张角变大B.将A板稍微上移,静电计指针张角将变大C.若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大D.若将A板拿走,则静电计指针张角变为零解析:选AB.电容器上所带电荷量一定,由公式C=,当d变大时,C变小,再由C=得U变大;当A板上移时,正对面积S变小,C也变小,U变大;当插入玻璃板时,C变大,U变小;当将A板拿走时,相当于使d变得更大,C更小,故U应更大,故选AB.考向4电容器动态分析与电场性质4.(2020·金华质检)如图所示,平行板电容器与电源相接,充电后切断电源,然后将电介质插入电容器极板间,则两板间的电势差U及板间场强E的变化情况为()A.U变大,E变大B.U变小,E变小C.U不变,E不变D.U变小,E不变解析:选B.当平行板电容器充电后切断电源,极板所带电荷量Q保持不变,插入电介质后,电容器的电容C变大,由U=知U将变小,而由E=可知,板间场强E也将变小,选项B正确.平行板电容器的动态分析方法(1)确定不变量→分析是电压不变还是所带电荷量不变.(2)用决定式C=分析平行板电容器电容的变化.(3)用定义式C=分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化.(4)用E=分析电容器极板间电场强度的变化.带电粒子在电场中的直线运动【题组过关】1.(多选)(2020·湖州调研)如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板A、B与电池相连,在两板中点M处有一个带电液滴处于静...